玻璃瓶冷端喷涂测试方法的研究

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Abstract: This paper introduces the application and development of cold-end coatings technology for glass bottles. After analysis of test data, the test method of cold-end coatings for glass bottle is given.Keywords: cold-end coatings; glass bottle; test

王俊丽

(国家包装产品质量监督检验中心(兰州)，兰州 730070)

玻璃瓶冷端喷涂测试方法的研究

Study on Spraying T esting Method for Cold End of

Glass Bottle Cold End Treatment

WANG Jun-li

(State Supervision & Inspection Center for Packing Product Quality,Lanzhou 730070,China)

摘要：本文介绍了玻璃瓶冷端喷涂技术的应用状况与发展情况。通过试验数据分析，给出了玻璃瓶冷端喷涂的测试方法。关键词：冷端喷涂；玻璃瓶；检验中图分类号：TB48 文献标识码：A 文章编号：1400 (2019) 07-0051-03

DOI: 10.19362/10-1400/tb.2019.07.003

基金项目：甘肃省质量技术监督局科技计划（GZJ2014006）

作者简介：王俊丽（1981—），女，山西省孝义市人，甘肃省产品质量监督检验研究院/国家包装产品质量监督检验中心（兰州），高级工程

师，从事玻璃瓶罐轻量化研究，E-mail：380836731@。

我国酒类产品的包装方式以玻璃瓶为主，但是玻璃酒瓶在运输及使用过程中会因碰撞刮擦等原因在产品表面产生擦伤、坑洼等缺陷，这种损坏显著地降低了玻璃表面抵抗使用接触造成损伤的能力，例如擦伤和冲击引起的玻璃瓶破损，会造成内装物的漏失，甚至发生瓶爆伤人事件。为了降低玻璃瓶的表面损伤与防止爆瓶发生，玻璃瓶制造商通常在玻璃瓶表面制作涂层，这种表面涂层处理分为在成型热端时于玻璃瓶罐外表面附上一种薄微的氧化锡涂层，然后退火后在冷端的玻璃瓶罐外表面喷涂一种溶于水的聚乙烯涂层。冷端喷涂工艺通常与热端涂层相结合进行，有效提高玻璃瓶的强度与增加表面润滑性。冷端喷涂工艺的主要作用是降低玻璃瓶表面的摩擦系数，提高玻璃表面

的润滑性和抗擦伤能力。

1 冷端喷涂技术的应用状况

冷端喷涂工艺是在玻璃瓶生产线上使用“玻璃瓶表面冷端保护剂”（俗称“冷端涂料”）产品，喷涂于玻璃瓶壁表面形成保护涂层，这类保护涂层可以提高玻璃瓶的强度、抗磨损性、增加表面润滑性和光亮度，有效减少玻璃瓶在包装、运输和使用过程中的破坏。

冷端喷涂在中国玻璃瓶罐行业已经得到了广泛的应用，但喷涂质量检测则一直没有受到应有的重视。冷端喷涂工艺掌握不当会对玻璃瓶的其他性能造成不良影响，如喷涂不匀产生的压盖不严、外观不合格等

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问题。目前国内关于玻璃瓶冷端喷涂的测试没有任何标准，冷端喷涂的应用只能凭经验，企业或检测部门只能参考一些国外比较大的啤酒企业制定的企业内控标准进行冷端喷涂的检验，出现质量问题无法依据标准裁定解决。

因此研究玻璃瓶产品冷端喷涂测试方法，在加快我国玻璃瓶行业技术进步的同时，为国内玻璃瓶产品的生产工艺与质量检测提供参照标准，对该类产品的监管具有积极作用。

2 冷端喷涂的工艺方法

冷端喷涂工艺通常分为：静电粉末喷涂法和喷射法。静电粉末喷涂法与工业上广泛使用喷涂设备相类似。将预热的玻璃瓶用输送机（输送带）通过一系列喷枪的面前，涂层材料如树脂粉末用压缩空气送入喷涂枪内，经喷枪口喷出的粉末带有静电荷，立即吸附在玻璃瓶罐表面，沉积为一均匀的薄层，然后加热使树脂熔化，再加以冷却，即成为冷端涂层。

喷射法是用设置在退火窑出口上方的活动喷枪，对从退火窑出来的玻璃瓶罐上方横扫喷射。此种方法比较简单方便，不必变动原有工艺流程。

3 冷端喷涂工艺的常见缺陷

3.1. 喷涂工艺对瓶身温度的要求

喷涂时瓶身中段最佳温度应为110～130℃之间。温度低于90℃，冷端涂料熔化不充分不能成膜，会影响到玻璃瓶产品的外观，并降低滑动性和抗磨损性；温度高于150℃，冷端涂料难以粘贴，冷端涂料与瓶身温差过高，可能使瓶罐破裂。

3.2网带上喷涂与网带下喷涂

冷端喷涂工艺通常在网带上方，瓶颈高度位置设置活动的喷枪进行横扫喷涂，但是对于较高的玻璃瓶可能无法确保瓶子较低部位也可以达到合格的表面处理，如果过量喷涂，又会在瓶肩处产生过量喷涂造成不合格外观，严重时会产生贴标问题。因此，通常是采用网带上喷涂与网带下喷涂相结合，可以使得较低瓶身部位能够得到良好喷涂，同时避免瓶肩喷涂过厚，

外观表面和生产性能完全满足客户要求。

3.3冷端涂料需注意细菌控制问题

任何一种冷端喷涂材料，都存在对细菌控制的环境保护问题，细菌的生长也会产生喷枪堵塞的故障,因此必须引起高度重视。通常处理方法是：采用将稀释液通过UV 光源，或每周一次向稀释液中加入次氯酸钠溶液，或在某种情况下，两者结合起来用，注意，次氯酸钠是一种危险的材料，必须根据相应的安全规程操作。

4 冷端喷涂测试方法的研究

4.1有无冷端涂层的检验

检测试剂：测试泥溶液，又称为Mud 液、DDI 测试液，是一种粘稠的高岭土水溶液。

检测方法：取一组所需的样品，确保样品未经过清洗；取一个高度超过待检玻璃瓶高度的烧杯，加入烧杯容量一半的测试泥。

检测玻璃瓶是否有冷端涂层：慢慢地将瓶体以瓶口向上垂直浸入测试泥液体内约5秒钟，确保瓶颈以下部分完全浸入测试泥，然后慢慢将瓶子提起，允许瓶子在烧杯上方停约5秒时间，让测试泥液体滴完。

检测玻璃瓶瓶口是否有冷端涂层：慢慢地倒着将瓶口浸入测试泥液体内约5秒钟，确保瓶口部分完全浸入测试泥，然后慢慢将瓶子提起，允许瓶子在烧杯上方停约5秒时间，让测试泥液体滴完；直立瓶子在试验盘上；观察瓶子上的测试泥情况。

结果分析：如果测试泥溶液快速“脱落”则表示冷端涂层良好，若为“点滴”状则表示冷端涂层过薄或不均匀，测试泥溶液完全覆盖在瓶子上，则表示冷端涂层处理太少或没有。具体见下图1~4。

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图2 冷端涂层良好

图1左瓶为冷端涂层过薄或不均匀，

右瓶为冷端涂层处理太少或没有